一、一个产生瞬变物种的脉冲放电/激光溅射分子束装置(论文文献综述)
华泽丰[1](2021)在《团簇离子的光解动力学研究》文中提出分子离子和团簇离子是很多重要的离子-分子反应的中间体复合物,在量子态和波函数水平上研究其光解动力学对理解离子-分子微观作用机制和态-态反应动力学有重要的理论意义,同时对解决大气化学、星际化学、燃烧过程等领域的关键科学问题有重要的指导意义。本博士论文的主要工作是搭建一套低温圆柱形离子阱-离子速度成像谱仪,并利用该装置开展了若干团簇离子的光解动力学研究。1.低温圆柱形离子阱-离子速度成像谱仪的研制为了开展态分辨的分子离子和团簇离子的光解动力学研究,我们研制了一套低温圆柱形离子阱-离子速度成像谱仪(CIT-VMI)。该装置采用自行设计的圆柱形离子阱用于冷却离子的内部温度以及降低离子束的速度分布和空间分布;采用高分辨的直流切片离子速度成像技术实现对光解产物影像的探测;采用精密设计的离子加速和速度聚焦电场实现了中性和离子产物反冲动量的高分辨探测。测试实验表明,囚禁的离子数可达10000;囚禁离子的振转温度可冷却至~12 K;自离子阱引出的离子束轴向和径向速度展宽约±25m/s;Ar2+光解产物速度成像的分辨率为 Δv/v~1.5%(Ar+离子)和 Δv/v~4.6%(Ar 原子)。2.Ar3+离子三体解离动力学三体解离动力学对于研究高能物理、化学过程具有重要意义。利用CIT-VMI谱仪研究了 Ar3+离子在可见和紫外波段的三体解离动力学。实验探测了解离产物Ar原子碎片和Ar+离子碎片的影像,获得了碎片的平动能分布和角度分布。产物的动量相关性分析表明Ar3+离子的三体解离遵循线形分子的快速协同解离机理。其中,可见激发为∑(1/2)g激发态协同对称伸缩振动激发和弯曲振动激发解离,Ar+离子产物为自旋-轨道基态Ar+(2P3/2)。而紫外激发为∏(1/2)g激发态协同反对称伸缩振动激发和弯曲振动激发解离,Ar+离子产物为自旋-轨道激发态Ar+(2P1/2)。这个结果揭示了分子多体解离反应中电子-核运动耦合对解离过程的影响机制。3.[CO2-CO2+]离子光解反应中的Feshbach共振反应共振态是化学反应体系在过渡态区域形成的准束缚态,能显着影响化学反应速率和产物量子态分布。利用CIT-VMI谱仪在430-765 nm范围研究了(CO2)2+离子的光解动力学。对解离产物平动能的实验测量表明,除排斥激发态直接解离产生的产物平动能统计分布外,在研究的波长范围内还存在一个解离产物平动能几乎为零的成分。这对应于一个产物反冲速度几乎为零且与激发能量无关的解离通道。结合理论计算的(CO2)2+离子的解离势能面,提出这个通道来源于内转动激发的Feshbach共振。该共振态将反应能量储存为体系的内转动,使解离产物能量只有转动激发。4.电荷转移复合物[Ar-N2]+的光解动力学气相离子-分子电荷转移反应的反应通道和产物量子态相关性由涉及的非绝热势能面决定。利用CIT-VMI谱仪在2.15-2.67 eV能量范围研究了电荷转移反应Ar+ +N2→Ar+N2+的中间体[Ar-N2]+的光解动力学。实验探测了五个激发能下产物Ar+和N2+离子碎片的影像,获得了产物的总平动能释放谱和振动量子态布居等信息。实验结果表明来自不同解离通道的N2和N2+产物的振动量子态分布展示出很强的相关性,揭示了[Ar-N2]+复合物光解过程发生的非绝热电荷转移动力学。通过测量态分辨的产物分支比,获得了精确的共振电荷转移几率。
朱波星[2](2020)在《含硅分子的高分辨激光光谱研究》文中研究表明含硅分子是星际碳硅尘埃的形成的前驱体分子,开展含硅分子的高分辨光谱研究是深入理解其化学结构和成键性质的基础,为星际硅化学的研究提供直接的数据支持。本博士论文的主要内容包括:搭建一套狭缝射流等离子体-腔衰荡(Slit Jet Plasma Cavity Ring-Down,SJP-CRD)光谱实验装置,利用该装置和原有的激光诱导荧光装置开展若干含硅小分子(Si2、r-Si4、SiC2以及l-Si2C2等)的高分辨激光光谱研究。1.狭缝射流等离子体-腔衰荡(SJP-CRD)光谱实验装置的搭建。搭建了一套用于瞬态自由基分子高灵敏高分辨吸收光谱研究的狭缝射流等离子体-腔衰荡(SJP-CRD)光谱实验装置。装置包括用于高效制备振转冷却的自由基分子的超声射流离子体(SJP)和高灵敏的腔衰荡(CRD)吸收光谱探测系统两个部分。超声射流离子体(SJP)是采用狭缝(30 mm×0.2 mm)射流结合高功率气体脉冲放电产生的。我们利用1%C2H2/Ar等离子体射流中的C6H自由基对装置进行了测试,可以产生浓度高达1012分子/cm3的C6H自由基,其振转温度可以冷却至<40K。进而利用该装置对Si4分子近红外波段高分辨光谱的研究表明,实验光谱的多普勒线宽可以压缩至△v/v~6×10-7。2.Si2分子的高分辨光谱研究。利用狭缝射流-脉冲放电等离子体(SJP)技术结合激光诱导荧光(LIF)技术研究Si2分子电子跃迁带系的高分辨转动光谱。我们实验研究了 380-520 nm波段Si2分子H3∑u-X3∑g-的高分辨光谱,实验记录了 44个28Si2谱带以及1 1个同位素分子(29Si28Si和30Si28Si)谱带。利用质量效应公式计算的同位素分子谱带的光谱参数与实验测定的光谱参数非常吻合。通过对高分辨转动谱带的拟合,得到了H3∑u-态和X3∑g-基态精确的光谱常数,其中包括之前没有报道的自旋-自旋相互作用常数。利用色散荧光谱结合H3∑u-态荧光辐射寿命,我们实验测定了H3∑u--X3∑g-带系的夫兰克-康登因子(q)、爱因斯坦系数(A)和振子强度(f)等光谱参数。3.r-Si4分子的高分辨光谱研究。利用狭缝射流等离子体-腔衰荡(SJP-CRD)光谱技术分别研究了 r-Si4分子在可见波段1B1u—X1Ag和近红外波段1B3u—X1Ag两个电子跃迁带系的吸收光谱。实验一共记录了 r-Si4分子的56个谱带,其中18个谱带为基态振动激发的热带跃迁。通过振动归属获得了基态v1”和v2”的两个振动频率,1B1u态v1’和v2’的两个振动频率,以及1B3u态的v2’振动频率。我们在10770 cm-1波段附近对1B3u—X1Ag电子跃迁O00带开展了高分辨光谱的转动分析,首次获得了气相r-Si4分子X1Ag基态和1B3u态的光谱常数以及电子跃迁的谱线频率。实验和理论结果的对比分析,表明Si4分子基态的菱形结构源自于(1B1g+1A1g)(?)b1g类的准姜泰勒效应。4.SiC2分子的振动激发态光谱研究。利用激光诱导荧光(LIF)-受激发射泵浦(SEP)光谱技术研究了 SiC2分子基态1v1"、1v2"和6v3"振动激发态的高分辨光谱。通过SEP光谱技术激发201-探测(?)谱带开展1v1”能级的SEP光谱研究。实验记录了基态振动激发态1v1”的转动能级结构,结合微波谱线以及理论计算的高阶参数拟合得到了高精度的光谱常数。同样,通过SEP光谱技术激发O00-探测210+360谱带研究了1v2”和6v3”能级的能级结构,获得了基态振动激发态1v2"和6v3”能级的高精度光谱数据以及准确的转动能级跃迁频率。借助于泵浦O00带的荧光色散谱分析了 SiC2分子基态1v2”和6v3"两个能级之间的费米共振强度(10.3 cm-1)。5.l-Si2C2分子的(?)跃迁光谱研究。利用狭缝射流等离子体-腔衰荡(SJP-CRD)光谱技术研究了 500-530nm波段l-Si2C2分子(?)跃迁的高分辨转动光谱,实验记录了 5个谱带,其中2个谱带为基态振动激发态布居的热带跃迁。通过高分辨光谱研究进行了转动分析,实验上获得了X3∑g-基态和C3∑u-态包括自旋-自旋相互作用常数、自旋-转动常数以及离心畸变常数在内的高精度光谱数据。利用这些精确的光谱常数,我们模拟了不同温度条件下l-Si2C2分子的光谱,并讨论了l-Si2C2分子在天文观测中的应用。
王永天[3](2020)在《气相负离子团簇的光电子能谱研究》文中认为本文主要介绍了高分辨光电子速度成像仪的研制和利用该技术结合理论计算对三类负离子团簇的光电子能谱研究。系统地探究了溶剂化负离子团簇——金负离子Au1,2-与醇类溶剂分子的相互作用;VO2H-负离子团簇的几何和电子结构;双原子分子负离子IO-和ThC-及其对应的中性分子的基态和低能激发态的电子结构。另外,本文结合电喷雾离子源技术、低温离子阱技术及双反射飞行时间质谱技术设计了新的可以研究复杂体系及多电荷体系的高分辨冷负离子慢电子速度成像仪。小尺寸金纳米颗粒和金单原子表现出很高的催化活性。本文系统研究了Au-负离子溶质与醇类溶剂分子相互作用的Au1,2-(Solv)n(Solv=C2H5OH,n-C3H7OH;n=1-3 for Au-;n=1 for Au2-)体系,不同溶剂、溶剂分子数目、不同溶质离子对相互作用的影响,得到了结构的变化规律和溶剂化结合能的估算方法。发现了与氟gauche效应相似的金gauche效应,这是首次提出的金属负离子的邻位交叉效应(gauche effect)。钒氧化物在多相催化中发挥着巨大的作用,块状或负载型钒氧化物作为催化剂应用于许多用于能源可持续性的工业催化反应中。本文利用自主研制的高分辨光电子速度成像仪得到了VO2H-负离子团簇的振动分辨的光电子能谱,结合理论计算确定了中性分子VO2H的电子亲和势并指认了HO-V=O键的对称弯曲振动频率。结果表明VO2H-体系的电子组态和VO2-的电子组态较为相近,当H原子与VO2-中的O原子结合时,可以有效削弱V-O键的强度。IO自由基是与臭氧有关的光化学反应的催化剂,研究IO自由基的光解离特性对于加深碘光化学的理解至关重要,本论文通过光电子成像和光脱附能谱测定了IO分子更精确的电子亲合势和其他光谱参数,对于IO-负离子,验证了其理论预测的预解离激发态,观测到与理论计算预测的排斥态相反的束缚激发态,并观察到两个奇特的共振态,推测它们是“偶极诱导共振”,两个态能量间隔与IO振动频率接近,但是与偶极束缚态引起的共振有显着不同。固体ThC在钍基核燃料研究中有重要潜在价值,而ThC分子的光谱研究能为锕系理论计算提供重要参考依据。本论文利用高分辨光电子成像精确测定了ThC分子的电子亲和势和第一电子激发态的能量和振动频率,理论计算与实验测定结果吻合。分子轨道及键级的分析均表明Th-C键为具有共价特性的多重键。自主研制的高分辨光电子成像仪的仪器灵敏度,分辨率等性能虽然已经能满足大多数研究体系的需求,但是对于部分较为复杂体系的分辨及多电荷负离子体系的研究仍然力有未逮,故本文结合电喷雾离子源技术、低温离子阱技术及双反射飞行时间质谱技术设计了新的具有研究复杂体系及多电荷体系能力的高分辨冷负离子慢电子速度成像仪。
张磊[4](2020)在《VA族二维材料的共价修饰及其光电性质的研究》文中指出自石墨烯之后,VA族二维材料以其优异的物理化学性质吸引了众多科学家的目光。黑磷作为直接带隙半导体,表现出超高的载流子迁移率、各向异性、优异的光催化活性和光热治疗性能;锑烯表现出高电化学容量、优异的电催化性质、光电响应和出色的有机催化活性。然而,黑磷由块体材料被剥离为二维结构时,表现出明显的空气不稳定性,严重影响了黑磷的性质研究,成为限制二维黑磷材料进一步应用的阿喀琉斯之踵。锑烯由于其层间距较短,在使用液相剥离进行制备时,往往表现出产率低、形貌和尺寸控制较差等缺点。本文针对上述问题,发展了对黑磷纳米片进行包括重氮盐、卡宾在内的有机化学共价修饰方法,以提升黑磷纳米片空气稳定性。此外,使用离子插层进行了大规模、高效且尺寸可控的锑烯制备,并研究了VA族二维黑磷和锑烯的光电性质。最后我们针对激光防护的应用设计了三种二维材料,并对其非线性光学性质进行了研究。本论文的主要工作包括以下几个部分:1.提出负电荷黑磷共价修饰策略,实现了有机重氮盐对黑磷纳米片的高效共价修饰。通过共价修饰,不但可以有效地提升黑磷纳米片的空气稳定性,而且进一步提高了黑磷纳米片的饱和吸收性质。此外,表面官能团的引入,为进一步在黑磷表面进行更复杂的修饰提供了平台。在对硝基苯基修饰的基础上,通过还原表面硝基基团为氨基基团,进一步在其表面组装金纳米粒子,构筑了基于黑磷复合材料的催化剂,并探索了其在催化还原4-硝基苯酚反应中的催化活性。2.基于我们发展的负电荷高效修饰方法,在黑磷纳米片表面共价接枝了多孔共轭高分子,对这类材料的电化学性质进行了研究。通过SEM、XPS等相关测试证明了通过负电荷策略成功地在黑磷表面共价修饰了有机分子,并将其作为锚定基团,可以有效地进一步在其表面构筑更为复杂的三维结构。发现通过共价修饰可以有效地提升二维材料的电化学性能。我们的设计思路展示了通过共价修饰可以作为拓宽二维材料在电化学领域应用的新思路,为二维材料共价修饰的应用带来新的机遇。3.发展了基于卡宾的修饰策略,对液相超声剥离的黑磷纳米片进行了共价修饰。通过对黑磷电子结构的仔细分析,我们发现其结构更适合于卡宾的修饰。我们提出,除使用传统的相转移催化剂对黑磷纳米片进行异相催化共价修饰的反应外,这一反应也可以通过有机碱的存在发生均相催化,从而高效地修饰黑磷纳米片。我们通过对该反应的条件进行优化,获得了卡宾修饰黑磷纳米片反应发生的最优条件。同时,对其机理进行了讨论。最后,我们对卡宾共价修饰的黑磷纳米片的非线性光学性质进行了探索。4.首次将锂离子插层制备二维材料的方法运用到锑烯的制备中,并研究了所得锑烯纳米片的非线性光学性质。由于锑烯纳米片间的层间距较小,传统的溶剂超声液相剥离并不能很有效地制备得到大规模、高产率和形貌尺寸可控的锑烯纳米片。而锂离子由于其尺寸和锑烯层间距较匹配,我们发现通过锂离子插层可以高效地制备锑烯纳米片,且这一过程是大规模、高产率且尺寸可控的。基于这一实验结果,我们系统的研究了锑烯纳米片在不同溶剂中的分散性,以及不同尺寸的锑烯纳米片在同一溶剂中的分散性,并且首次报道了锑烯纳米片在水中的不稳定性,对锑烯纳米片大规模、高质量且高效地制备具有一定的指导意义。最后,我们同时报道了尺寸依赖和能量依赖的锑烯纳米片的非线性光学性质,对其三阶非线性光学性质进行了系统地探索,并使用纳秒和飞秒时间分辨光谱对不同尺寸锑烯纳米片的载流子动力学进行了研究。5.通过电子辐照改性、化学气相沉积等方法制备了三种二维材料,对其非线性光学性质进行了研究。研究发现,三种材料都具有光限幅性质,且非线性吸收较强(达10-9 m/W以上),具有作为激光防护材料的潜质。我们的结果表明,通过化学气相沉积或者电子辐照等手段,可以有效地调节二维材料的非线性光学性质,为拓展二维材料在光限幅方面的应用提供了新的思路。
张寒辉[5](2021)在《卤代小分子团簇离子结构的实验和理论研究》文中认为气相小分子团簇离子的分子结构、成键性质以及反应活性是物理化学领域非常重要的研究方向,能够为星际化学演化、催化作用机理提供极为重要的线索。尤其是卤代小分子团簇离子的谱学研究,不仅能够为研究小分子与卤素离子之间的相互作用,探索凝聚相中相关分子的功能提供基础数据,而且能够为深入认识相关复杂体系中氢键与电子性质提供极大帮助。近几十年来,结合离子阱富集技术的气相离子谱学方法(如,负离子光电子能谱和红外光解离光谱)的发展,为气相小分子团簇离子结构分析提供了一个极佳的探测及表征平台。本论文中,我们利用电喷雾离子源的低温磁瓶式光电子能谱仪,并结合理论计算系统性研究了气相卤素离子相关的团簇离子的结构和成键性质。此外,为弥补光电子能谱的低分辩缺陷,还设计搭建了一台配备电喷雾离子源的离子阱质谱与红外激光解离光谱联用仪器,以探究气相离子的振动信息。主要的研究成果如下:(1)揭示了气相中卤素离子稳定碳酸的作用机理。利用电喷雾离子源的负离子光电子能谱装置,我们成功制备、探测并表征了全系列的H2CO3·X-(X=F,Cl,Br,I)团簇阴离子,表明卤离子能够以双氢键方式有效地稳定碳酸分子。另外,在电子脱附的过程中,氯、溴、碘的碳酸团簇的几何构型并没有发生大的改变。相反,H2CO3·F-的构型发生了明显的变化,同时在电子脱附时发生了从碳酸到卤素部分的质子转移,这也从侧面为其光谱复杂性提供了解释。更为关键的是,我们发现复合物阴离子最稳定的氢键结构与对应酸的pKa值之间保持着很好的一致性,而质子亲和势不能准确预测此类二元含氧酸的微观结构,这为更深入地理解气相中卤素稳定二元含氧酸过程中的质子布居以及相互结合模式提供了直接的参考标准。(2)利用“碘标记”光电子能谱技术探究氨基酸与阴离子的相互作用。我们发展了变温的“碘标记”光电子能谱方法对Gly·I-团簇离子进行研究。基于实验结果与理论预测的完美吻合,我们从光谱中发现了至少五个异构体存在的直接证据,揭示了气相中甘氨酸与碘离子之间多样化的结合模式。在此基础上,我们还对甘氨酸的衍生物以及精氨酸进行研究,以论证该手段在探测、研究两性氨基酸方面的能力。此外,我们还将碘替换为溴、以及生物中更常见的氯原子并进行了类似的研究,通过比较强调了碘作为标签原子在类似研究中的优越性。(3)研制基于电喷雾离子源的离子阱质谱与红外光解离光谱联用仪器。红外光解离光谱是表征气相离子结构及振动信息的重要手段之一。通过将质谱技术与红外光谱技术有机结合,可以实现了质量选择的气相离子的高灵敏谱学探测和分析。我们自行设计了一个以三维离子阱为核心的复杂联用仪器,将电喷雾离子源产生的气相团簇离子,经过电场导引及质量选择后传输进入阱中进行富集和红外光解离,并采用垂直引入式的“Wiley-McLaren”飞行时间质谱用于探测光解碎片及残存的母体离子。通过测量气相[Trp+H]+阳离子的红外光解离质谱及红外多光子解离光谱,我们确认了吲哚基N-H和羧基O-H的振动谱带信息,与前人报道结果完全一致,这样证实了该研发的“基于电喷雾离子源的离子阱质谱与红外激光解离光谱联用仪器”的可靠性,即将用于开展更广泛的气相离子结构分析。
李倩[6](2020)在《高功率脉冲磁控溅射沉积Al-N共掺ZnO薄膜的研究》文中研究表明氧化锌(ZnO)因其独特的物理性质而备受关注,如宽直带隙(3.37 eV),高激子结合能(60 meV),这些特性使ZnO广泛应用于太阳能电池、激光二极管和光探测器等。而制备性能优良的p-ZnO薄膜是实现全ZnO基光电器件的关键,但是由于制备的ZnO薄膜存在氧空位(VO)、锌间隙(Zni)、反位锌(ZnO)以及反位氧(OZn)等补偿缺陷,稳定的p-ZnO制备一直较为困难,成为全ZnO基光电器件开发应用的瓶颈。高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)是一种新型等离子体源,具有等离子体密度高、电离率高的特点,在反应溅射中主要以离子形式参加反应,制备的薄膜和普通磁控溅射表现不同的性质。因此针对氮掺杂p-ZnO的稳定性差,本论文采用HiPIMS技术,以氮气为氮源,进行了Al-N共掺ZnO薄膜制备过程中工艺参数的影响研究,并通过时间分辨发射光谱对HiPIMS的放电进行在线诊断,推测p-ZnO薄膜的生长过程。以下为主要研究工作结果:(1)N2流量的影响。研究N2流量对Al-N共掺ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌和电学性质的影响。得到随着N2流量的增加,薄膜经历从n-p-n型的转变过程。其中在N2流量为20 sccm时,p-ZnO结晶性最好,其半峰宽(FWHM)较小、表面粗糙度较低,薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率分别为5.47×1017cm-3、2.7 cm2/Vs、4.51Ωcm。(2)沉积温度的影响。实验得到ZnO薄膜的沉积速率、表面形貌、电学性质都与沉积温度有紧密的联系。ZnO薄膜的沉积速率220℃时,沉积速率最高,在350℃略有下降。塞贝克效应和霍尔效应测试结果表明,280℃下制备的薄膜为p-ZnO,载流子浓度、迁移率、电阻率分别为5.34×1018cm-3,3.41cm2/Vs和0.35Ωcm。(3)工作气压的影响。当工作气压小于0.6 Pa时,生长的薄膜和ZnO薄膜结构为纤锌矿结构,只有(002)衍射峰,为单晶材料;当工作气压为1 Pa时,薄膜呈(002)晶面择优生长,出现Zn3N2的特征峰;当工作气压为0.3 Pa时,Al-N共掺p-ZnO薄膜电阻率为10.36Ωcm,载流子浓度为1.84×1017cm-3,霍尔迁移率为4.11 cm2/Vs。发射光谱测量得到,N+/N2+达到最大为0.75,易于形成No受主。(4)脉冲宽度的影响。在脉冲宽度为50μs时,ZnO的FWHM最小为0.48,薄膜晶粒尺寸最大,认为这是因为溅射粒子的能量适合于薄膜的成核和长大。OES测量结果显示,随着脉宽的增加,N+/N2+的比例先增加后减小。当50μs时,N+/N2+达到最大为1.03。
刘欣[7](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中研究说明有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
徐伟[8](2019)在《反应磁控溅射沉积金属氧化物的不稳定性及反常生长行为》文中进行了进一步梳理反应磁控溅射是一种低沉本、高效率的制备化合物薄膜的方法,可以满足大规模工业生产的需求。然而,反应磁控溅射沉积工艺中存在的一些不稳定现象使其在实际应用中受到一定的限制。因此,研究反应溅射过程中的工艺不稳定性,发展相关的监测及控制技术,对于反应磁控溅射技术的大规模工业应用具有十分重要的现实意义。此外,在一些特定的条件下,反应溅射沉积金属氧化物将导致薄膜生长行为的反常。系统研究这些反常的薄膜生长行为,对于制备具有特殊结构和性质的新型功能薄膜具有重要价值。本论文以反应磁控溅射沉积金属氧化物为中心,针对反应溅射沉积工艺的不稳定和反常薄膜生长行为,研究了反应磁控溅射环境中的等离子体,特别是氧原子密度对工艺不稳定的影响;系统开展了反应磁控溅射沉积氧化物对金属银膜的反常氧化现象的研究,揭示了反常氧化导致的多孔AgO纳米棒薄膜及高温MgO基片上外延生长纳米编织结构NiO薄膜的生长机制,为利用反应磁控溅射方法制备多孔纳米结构薄膜奠定了必要的实验基础。论文的主要研究内容和结果如下:(1)磁控溅射是一种以气体放电为基础的薄膜制备技术,反应磁控溅射的工艺不稳定性主要源于等离子体中活性物种对金属靶氧化的不稳定性。因此,本工作利用等离子体发射光谱,测量了溅射靶表面附近的氧原子密度、电子激发温度和解离率等,探讨了反应溅射沉积NiO过程中这些等离子体参数从起辉到稳定工作的演化过程,发现等离子体对基片的加热作用是影响等离子体放电不稳定性的原因之一。同时,这种等离子体的不稳定性不仅与氧气分压、放电功率、工作气压等放电参数有关,还会受到基片温度、靶基间距等因素的影响,进而改变反应磁控溅射的工作模式。此外,在反应磁控溅射沉积铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜时,发现在一定条件下氧原子密度存在准周期性变化现象,进而导致反应磁控溅射在金属和氧化模式之间自发转换,从而形成具有富氧/贫氧周期性结构的多层膜。研究发现,这种金属和氧化模式的自发转换一般出现在二者的过渡区附近,主要与溅射靶表面的刻蚀和磁场增强有关,可能是等离子体与溅射靶之间存在特殊的随时间演化的反应扩散模式引起的。(2)在反应磁控溅射沉积不同氧化物的过程中,发现基片上的金属银膜存在反常氧化现象,并最终形成具有多级结构的多孔AgO纳米棒薄膜。本工作重点研究反应磁控溅射沉积NiO过程中金属银膜的氧化及多孔AgO纳米结构形成的演化规律及物理机制,探讨了沉积速率、基片温度、靶基间距、工作气压和氧气分压等沉积参数对银膜氧化及多孔AgO纳米结构的影响。研究结果表明,银膜氧化从薄膜表面自上而下逐层进行,先形成具有六角结构的Ag2O(h-Ag20),而且表面没有任何镍的氧化物形成;当银膜被完全氧化后,进一步沉积NiO将导致薄膜从h-Ag2O相向立方AgO(c-AgO)相转变,并最终形成多孔c-AgO纳米棒薄膜。c-AgO纳米棒形核于c-AgO薄膜表面,可能与沉积的NiO在AgO薄膜表面形核有关;随着NiO的不断沉积,AgO纳米棒逐渐长大,并伴随着AgO纳米棒向薄膜底部延伸。当AgO纳米棒之间的连接部分基本消失后,沉积的NiO将导致AgO纳米棒上出现纳米级孔洞,并保持着多孔AgO纳米棒持续生长。研究发现,反应溅射沉积不同的金属氧化物有着类似的规律;利用300 nm厚的金属银膜,通过反应溅射沉积NiO可制备出4 μrm以上的多孔AgO纳米棒薄膜。通过分析反应磁控溅射环境中的氧原子密度、不同沉积元素及生长温度的影响,提出等离子体中的氧原子是导致银膜反常氧化的主要原因,而多孔AgO纳米棒的形成则主要归因于沉积的NiO和AgO之间存在的Kirkendall效应。此外,沉积过程中的阴影效应、基片温度和氧原子浓度在多孔AgO纳米结构的形成中起着至关重要的作用。(3)通过控制反应磁控溅射沉积金属氧化物的工艺参数,分别制备了 h-Ag20、Ti02//h-Ag20异质结和多孔c-AgO纳米棒薄膜,研究了这些薄膜在光致催化降解有机物和全固态薄膜电池方面应用的可能性。研究结果表明,h-Ag2O、Ti02//h-Ag20异质结和多孔c-AgO纳米棒薄膜的光催化活性均明显优于晶态和非晶态的Ti02薄膜,而且多孔c-AgO纳米棒薄膜的光催化性能最佳。此外,通过实验证明了水溶液中光催化形成的氢氧自由基(OH·)是有机物降解的重要原因,并根据测定的光学能带和银的氧化物稳定性,提出光生载流子和银的氧化物光致分解是产生OH·的主要机制,而多孔AgO纳米棒薄膜的光催化活性的增强还与多孔纳米结构导致的光俘获能力和比表面积增加有关。另外,将生长在Cu箔表面的多孔c-AgO纳米棒薄膜作为阴极,与金属Zn薄片组装成了具有一定柔性的Zn-AgO全固体薄膜电池。测量结果显示,这种多孔c-AgO纳米棒薄膜的比电容量高达390 mAh/g,十分接近432 mAh/g的理论值。(4)根据Kirkendall效应的思想,探讨了反应磁控溅射沉积NiO时外延生长纳米结构薄膜的可能性。研究发现,α-A1203(0001)单晶基片上可外延生长出高质量的NiO(111)单晶薄膜,摇摆曲线半峰宽仅为0.04°,但面内存在两种外延关系[211]NiO//[1120]Al2O3和[112]NiO//[1120]Al2O3,即NiO存在[111]和[111]两组取向的晶粒,与基片的晶格失配度均为7.5%。当在高于700℃的MgO(001)单晶基片上沉积NiO时,可外延生长出具有纳米编织状结构的NiO薄膜,应该是NiO沉积过程中Kirkendall效应导致的膜基互扩散的结果。通过对MgO基片进行大气高温退火处理或等离子体表面处理,能够一定程度上改善沉积NiO形貌,但结晶质量仍不太好,可能与二者之间存在较严重的固态反应有关。
陈一鸣[9](2019)在《掺杂贵金属氧化物团簇对甲烷的活化氧化》文中研究说明甲烷—最简单的低碳烷烃分子,作为天然气、页岩气、沼气和坑气等的主要成分,是一种极其重要的不可再生清洁能源。除了燃烧供热或发电外,将其高效地催化转化为具有更高价值的化学品产物(如:氢气、甲醇、甲醛、乙醇、乙炔、氢氰酸和苯等),对于现代工业生产及人类社会的可持续发展都具有重要的意义。由于实际催化剂体系相关凝聚相表面反应的复杂性(如载体效应和溶剂效应等干扰),人们对催化剂表面反应机理的认识仍不是很清楚。气相质谱实验结合密度泛函理论计算来研究掺杂贵金属的异核氧化物团簇与甲烷等小分子的反应可以从分子水平上理解相关凝聚相表面反应的微观机理,这为合理设计高效、实用、经济的甲烷催化剂体系提供了重要指导意义。本论文主要研究内容如下:即不同尺寸的金硅异核氧化物团簇对CH4的催化活化。使用激光溅射团簇法产生不同尺寸的金硅异核氧化物团簇Au(SiO2)1-3O-,使用四极杆质量选择器将它们分别选出来后,进入线型离子阱反应器中与CH4或CD4进行反应,随后产物和未参与反应的团簇离子进入反射式飞行时间质谱仪中进行探测。质谱实验结果显示:具有较小尺寸的团簇Au(SiO2)1-2O-在与CH4反应的过程中可以产生分子吸附(Molecular Adsorption)产物离子Au(SiO2)1-2OCH4-和脱附AuCH3的解离产物离子(SiO2)1-2OH-;而较大尺寸团簇Au(SiO2)3O-与CH4反应时中只有掉AuCH3的解离产物(SiO2)3OH-出现;密度泛函理论计算了三种反应过程和机理,发现这两种不同的实验现象伴随着两种不同的反应机理,即随尺寸变化而导致的反应机理变化。进一步地研究发现贵金属Au原子在担载的氧化物团簇上的不同配位点性质对其反应活性有很大的影响。该工作详见本论文第二章。
姚阳榕[10](2019)在《富勒烯在电弧中的起源与结构演进》文中研究说明在过去的三十多年里,人们对探究富勒烯形成机理的热情从未熄灭。人们根据有限的实验现象,总结了几种可能的模型机理。但是,由于富勒烯的形成条件过于苛刻,体系又过于复杂,至今仍然没有一种机理可以解释所有的实验现象。一方面,深入理解富勒烯的形成机理对富勒烯乃至整个碳团簇的发展的重要性是不言而喻的。另一方面,就研究本身的意义而言,研究者的工作本就是对物质“研其根源,究其本质”。因此,对富勒烯的起源突破一分,也就意味着对富勒烯的理解更深一层,离真理也就更进一步。本论文的初衷旨在探究电弧中富勒烯的形成和生长机理。通过以富勒烯的结构演进作为线索,从两方面进行机理的探究:一方面,我们从富勒烯的起源出发,从宏观上研究富勒烯在电弧中究竟是以“自下而上”还是“自上而下”的机理形成的。我们通过往电弧中通入氢气的方法,捕获到了最小的碳团簇C1-C5,并且证明了这些小碳簇在电弧形成过程中是大量存在的,并且这些碳团簇和笼状富勒烯之间存在着直接的物质交换。因此,我们首次从分子水平上证明了富勒烯在电弧中是以“自下而上”的方式形成,是以碳原子或者小碳簇作为起源,不断生长,最终形成笼状结构。另一方面,我们从富勒烯的结构演进出发,从微观上研究富勒烯成笼以后是如何通过结构演进不断生长的。根据“独立五元环规则”(IPR),从一个C2n的IPR的富勒烯生长形成一个C2n+2的IPR的富勒烯,至少需要一个C2n+2的non-IPR富勒烯作为中间体,如果可以捕获到足够的non-IPR的富勒烯,就可以从分子水平上深入理解富勒烯的结构演进。我们以内嵌富勒烯Sc2C2@C2n作为研究的切入点,在过去十八年内,这个系列总共有十个结构得到表征,但是大部分是IPR结构,因此,我们坚信在碳灰中必然还存在着大量的non-IPR结构。我们通过“地毯式”地探索,仔细分析富勒烯提取液在色谱中的每一部分,又发现了十一个全新的结构,虽然这些结构的含量非常低微,最终的产物仅仅只有几十到几百微克,估算产率也仅仅只有百万分之一到千万分之一,但是我们目前已经将其中的七个通过X射线单晶衍射表征出来。在这七个内嵌富勒烯中,有六个都是non-IPR的结构,这与猜想的结果是一致的。我们通过分析这些富勒烯的拓扑结构,大胆得出结论:内嵌富勒烯和空笼富勒烯的形成机理是不同的,原因在于内嵌单元会向碳笼传递电子从而影响了碳笼的稳定性,进而影响其结构演进。同时,不同内嵌单元的内嵌富勒烯的生长路径也是完全不同的,我们通过捕获到的重要中间体,首次从分子水平上证明了Sc2C2@C2n和M3N@C2n的结构演进的生长路线是完全不同,从而首次提出了“内嵌单元决定路径”的生长机理。根据这个结论,还可以得出重要的推论:内嵌的金属是在富勒烯碳笼形成以前就和碗状碳簇形成配位,这些碗状碳簇通过不断吸收小碳簇形成闭合笼状结构,而内嵌的金属又可以在碳笼闭合以前通过碰撞或者吸收桥联原子或原子簇从而形成丰富的内嵌富勒烯。我们还通过分析捕获的新结构,首次发现了内嵌富勒烯内嵌单元的结构不仅取决于碳笼的尺寸以及金属的位置,还会受到碳笼局部结构的不同排列影响,表现出了内嵌富勒烯特殊的“局部芳香性”,对深入理解核-壳结构之间的相互作用力具有非常重要的借鉴价值。除此以外,我们还通过比较Sc2C2@C3v(8)-C82和Sc2@C3v(8)-C82有序的晶体结构,确定了在Sc2@C3v(8)-C82存在一根金属-金属单键并精确测量出了其键长,使对内嵌富勒烯中金属-金属键的认识进入了原子级别的分辨率,并对其形成有了更深入的理解。
二、一个产生瞬变物种的脉冲放电/激光溅射分子束装置(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一个产生瞬变物种的脉冲放电/激光溅射分子束装置(论文提纲范文)
(1)团簇离子的光解动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光解反应的概念 |
1.3 光解动力学的研究内容 |
1.3.1 产物通道分支比 |
1.3.2 产物能量分布 |
1.3.3 产物角度分布 |
1.4 光解动力学研究意义 |
1.5 离子化学研究意义 |
1.5.1 地球大气层离子化学 |
1.5.2 星际空间离子化学 |
1.6 论文研究内容 |
参考文献 |
第2章 实验技术及原理 |
2.1 离子制备技术 |
2.1.1 共振增强多光子电离技术 |
2.1.2 电喷雾电离技术 |
2.1.3 电子轰击电离技术 |
2.2 射频离子阱技术 |
2.2.1 四极离子阱(Quadrupole ion trap,QIT) |
2.2.2 四极杆滤质器(Quadrupole Mass Filter, QMF) |
2.2.3 线形离子阱(Linear Ion Trap,LIT) |
2.2.4 圆柱形离子阱(Cylindrical ion trap CIT) |
2.2.5 矩形离子阱(Rectilinear ion rap,RIT) |
2.2.6 囚禁离子的冷却 |
2.3 离子速度成像技术的发展 |
2.3.1 传统的离子成像技术 |
2.3.2 离子速度成像技术 |
2.3.3 直流切片成像技术 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 低温离子阱-离子速度成像谱仪的研制 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验装置 |
3.2.1 离子源 |
3.2.2 低温离子阱 |
3.2.3 离子速度成像谱仪 |
3.2.4 实验时序控制系统和数据采集系统 |
3.3 仪器性能 |
3.3.1 飞行时间质谱(TOF-MS)测试实验 |
3.3.2 离子速度成像(VMI)测试实验 |
3.4 离子-中性碎片符合成像技术 |
3.4.1 离子-中性碎片符合成像 |
3.4.2 实验装置升级改进 |
3.4.3 结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 Ar_3~+离子三体解离动力学研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 飞行时间质谱 |
4.3.2 光解产物实验影像和平动能分布 |
4.4 光解动力学讨论 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第5章 [CO_2-CO_2~+]离子光解反应中的Feshbach共振 |
5.1 研究背景 |
5.1.1 反应共振 |
5.1.2 (CO_2)_2~+离子光解研究 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 电荷转移复合物[Ar-N_2]~+光解动力学研究 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验方法 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 飞行时间质谱 |
6.3.2 光解产物实验影像和总平动能分布 |
6.3.3 光解机理 |
6.3.4 电荷转移几率 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第7章 总结与展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(2)含硅分子的高分辨激光光谱研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 含硅分子的光谱研究 |
1.2 分子光谱理论 |
1.2.1 辐射的发射与吸收 |
1.2.2 分子的电子跃迁 |
1.2.3 同核双原子分子 |
1.2.4 同位素效应 |
1.3 论文大纲 |
第2章 实验技术及原理 |
2.1 腔衰荡光谱基本原理 |
2.2 狭缝射流等离子体(SJP)技术 |
2.3 狭缝射流等离子体-腔衰荡(SJP-CRD)光谱实验装置 |
2.4 激光诱导荧光技术原理 |
2.5 受激辐射泵浦技术 |
第3章 Si_2分子的高分辨光谱研究 |
3.1 Si_2分子光谱研究现状 |
3.2 H~3∑_u~-X3∑_g~-电子跃迁带系 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 实验光谱分析 |
3.2.2.1 振动分析 |
3.2.2.2 ~(28)Si_2分子谱带的转动分析 |
3.2.2.3 同位素谱带转动分析 |
3.2.2.4 H~3∑_u~-X~3∑_g~-带系的跃迁强度 |
3.2.2.5 关于H'~3∑_u~-态的讨论 |
3.2.3 小结 |
3.3 L~3Π_g-D~3Π_u电子跃迁带系 |
3.3.1 L~3Π_g-D~3Π_u的研究现状 |
3.3.2 实验方法 |
3.3.3 光谱分析 |
3.3.3.1 L~3Π_g-D~3Π_u电子跃迁带系 |
3.3.3.2 长寿命1~3Π_g-D~3Π_u电子跃迁带系 |
3.3.4 小结与讨论 |
3.4 总结 |
第4章 Si_4分子的高分辨光谱研究 |
4.1 Si_4分子研究现状 |
4.2 实验方法 |
4.3 光谱分析与讨论 |
4.3.1 ~1B_(1u)-X~1A_g电子跃迁带系 |
4.3.2 ~1B_(3u)-X~1A_g电子跃迁带系 |
4.3.2.1 振动分析与讨论 |
4.3.2.2 转动分析与讨论 |
4.4 总结 |
第5章 SiC_2分子振动激发态光谱研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验光谱分析 |
5.3.1 实验室热谱分析 |
5.3.2 1v_1"振动激发态结果与讨论 |
5.3.3 1v_2"和6v_3"振动激发态结果与讨论 |
5.3.4 1v_2"和6v_3"能级费米共振 |
5.4 天体化学应用 |
5.5 结论 |
第6章 Si_2C_2分子的高分辨光谱研究 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验方法 |
6.3 实验光谱分析 |
6.3.1 l-Si_2C_2分子的光谱确认 |
6.3.2 转动分析 |
6.3.3 振动分析 |
6.4 天体化学应用 |
6.5 总结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
附录列表 |
(3)气相负离子团簇的光电子能谱研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 负离子团簇简介 |
1.2 负离子团簇的制备 |
1.3 负离子光电子能谱 |
1.3.1 负离子光电子能谱概述 |
1.3.2 负离子光电子能谱技术简单回顾 |
1.3.3 慢电子速度成像技术 |
1.3.4 多电荷负离子光电子能谱 |
1.3.5 高分辨冷负离子光电子能谱 |
1.3.6 弗兰克-康登因子(Franck-Condon Factor,FCF) |
1.3.7 选择定则 |
1.3.8 光电子角分布 |
1.4 飞行时间质谱技术 |
1.4.1 飞行时间质谱发展历史简介 |
1.4.2 直线式飞行时间质谱 |
1.4.3 反射式飞行时间质谱 |
1.5 论文研究背景 |
1.6 论文研究内容 |
第2章 高分辨光电子速度成像仪的研制 |
2.1 激光溅射团簇源 |
2.2 飞行时间质谱 |
2.2.1 离子加速器 |
2.2.2 质谱探测器 |
2.2.3 质谱分辨率 |
2.2.4 质量选择 |
2.3 光电子速度成像系统 |
2.3.1 光电子速度成像透镜 |
2.3.2 成像探测器 |
2.3.3 光电子速度成像系统性能 |
2.4 离子调制 |
2.5 仪器电源及时序控制 |
2.6 数据采集及分析 |
2.6.1 数据采集 |
2.6.2 Franck-Condon模拟 |
2.7 激光系统 |
2.8 真空系统 |
第3章 贵金属负离子与醇类溶剂分子的相互作用 |
3.1 引言 |
3.2 实验和理论计算方法 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 理论计算方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 光电子成像和能谱 |
3.3.2 理论计算结果 |
3.4 小结 |
第4章 VO_2H~-负离子及VO_2H分子的电子结构研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验和理论计算方法 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 计算方法 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 光电子成像和能谱 |
4.3.2 理论与实验分析 |
4.4 小结 |
第5章 IO~-负离子的高分辨光电子成像和光脱附能谱研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 结果和讨论 |
5.4 小结 |
第6章 ThC~-及ThC的电子结构及成键特征研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验和理论计算方法 |
6.2.1 实验方法 |
6.2.2 计算方法 |
6.3 结果和讨论 |
6.3.1 ThC~-的光电子能谱 |
6.3.2 理论计算结果与实验的对比 |
6.4 小结 |
第7章 高分辨冷负离子慢电子速度成像仪的设计 |
7.1 引言 |
7.2 仪器设计描述 |
7.2.1 电喷雾离子源 |
7.2.2 低温离子阱 |
7.2.3 双反射式飞行时间质谱 |
7.2.4 慢电子速度成像系统 |
7.2.5 整体操作流程 |
7.3 小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)VA族二维材料的共价修饰及其光电性质的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 石墨烯(Graphene) |
1.2.1 石墨烯的结构 |
1.2.2 石墨烯的制备 |
1.2.3 石墨烯的性质和应用 |
1.2.4 石墨烯的修饰 |
1.3 过渡金属硫化物(TMDs) |
1.3.1 过渡金属硫化物的结构 |
1.3.2 过渡金属硫化物的制备 |
1.3.3 过渡金属硫化物的性质 |
1.3.4 过渡金属硫化物的修饰 |
1.4 黑磷(Black Phosphorus) |
1.4.1 黑磷的结构 |
1.4.2 黑磷的制备 |
1.4.3 黑磷的性质 |
1.4.4 黑磷的修饰 |
1.5 锑烯(Antimonene) |
1.5.1 锑烯的结构 |
1.5.2 锑烯的制备 |
1.5.3 锑烯的性质 |
1.5.4 锑烯的修饰 |
1.6 选题思路 |
第二章 基于负电荷策略对黑磷纳米片的高效修饰 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料和仪器 |
2.2.2 锂离子插层制备BP-Li |
2.2.3 BP的官能化(BP-NO2的合成) |
2.2.4 对照实验 |
2.2.5 还原BP-NO2(BP-NH2的合成) |
2.2.6 BP-NH2-Au的合成 |
2.2.7 三阶非线性光学性质的测试 |
2.2.8 4-硝基苯酚的催化还原 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 负电荷策略高效共价修饰黑磷纳米片的机理分析 |
2.3.2 锂离子插层制备黑磷纳米片 |
2.3.3 重氮盐对BP-Li的高效修饰 |
2.3.4 共价修饰黑磷纳米片的稳定性测试 |
2.3.5 共价修饰黑磷纳米片的非线性光学和催化性质研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 黑磷纳米片共价修饰共轭微孔高分子复合材料的制备及其储能性质的研究 |
3.1 引言 |
3.1.1 电容器和超级电容器 |
3.1.2 基于石墨烯的超级电容器 |
3.1.3 基于黑磷的超级电容器 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料和仪器 |
3.2.2 锂离子插层制备BP-Li |
3.2.3 BP的官能化(BP-Br的合成) |
3.2.4 BP-CMP的制备 |
3.2.5 对照试验 |
3.2.6 BP-CMP-B的制备 |
3.2.7 电化学超级电容器的制备以及测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 共价修饰黑磷复合材料的制备 |
3.3.2 共价修饰的黑磷复合材料的光谱表征 |
3.3.3 共价修饰黑磷复合材料的形貌表征 |
3.3.4 共价修饰黑磷复合材料的电化学性质研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于卡宾的黑磷纳米片高效共价修饰新策略的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料和仪器 |
4.2.2 BP/NMP分散液的制备 |
4.2.3 卡宾修饰的黑磷纳米片(BP=CCl2)的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 卡宾修饰黑磷纳米片的可行性分析 |
4.3.2 卡宾修饰黑磷纳米片的形貌表征 |
4.3.3 卡宾修饰黑磷纳米片的光谱表征 |
4.3.4 卡宾修饰黑磷纳米片反应的优化 |
4.3.5 卡宾修饰黑磷纳米片反应的机理推测 |
4.3.6 卡宾修饰黑磷纳米片的非线性光学性质研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 锑烯纳米片的制备、分散性和尺寸依赖的非线性光学性质的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料和仪器 |
5.2.2 锂离子插层制备锑烯纳米片 |
5.2.3 锑烯纳米片的非线性光学性质测试 |
5.2.4 锑烯纳米片的纳秒瞬态吸收光谱测试 |
5.2.5 锑烯纳米片的飞秒瞬态吸收光谱测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 锂离子插层制备锑烯的形貌表征 |
5.3.2 锂离子插层制备锑烯的光谱表征 |
5.3.3 锂离子插层制备锑烯纳米片的分散性和稳定性研究 |
5.3.4 锂离子插层制备锑烯的产率计算 |
5.3.5 锂离子插层制备锑烯的尺寸分布研究 |
5.3.6 锂离子插层制备锑烯纳米片的非线性光学性质研究 |
5.3.7 锂离子插层制备锑烯的光激发载流子动力学研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 面向激光防护的二维材料制备及其光限幅性质研究 |
6.1 引言 |
6.1.1 非线性光学的基本原理 |
6.1.2 非线性光学的测试 |
6.1.3 非线性光学的应用 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 材料和仪器 |
6.2.2 化学气相沉积(CVD)生长制备WSe_2和MoS_2纳米片 |
6.2.3 液相剥离锑烯纳米片 |
6.2.4 电子辐照制备改性锑烯纳米片 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 液相辅助超声剥离制备锑烯的形貌表征 |
6.3.2 液相辅助超声剥离制备锑烯的光谱表征 |
6.3.3 液相辅助超声剥离制备锑烯的光限幅性质研究 |
6.3.4 化学气相沉积制备WSe_2和MoS_2的表征 |
6.3.5 化学气相沉积制备WSe_2和MoS_2的光限幅性质研究 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
在学期间的研究成果 |
发表论文 |
参与课题 |
参考文献 |
致谢 |
(5)卤代小分子团簇离子结构的实验和理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 气相团簇科学概况 |
1.2 质谱技术 |
1.2.1 电喷雾电离技术 |
1.2.2 其他电离技术 |
1.2.3 飞行时间质量分析器 |
1.2.4 四极质量分析器 |
1.3 光电子能谱技术 |
1.4 红外光解离光谱技术 |
1.5 本论文的研究内容 |
参考文献 |
第2章 电喷雾源的低温磁瓶式光电子能谱仪 |
2.1 仪器概况 |
2.2 湿度可调的负离子模式电喷雾源 |
2.3 离子传输系统 |
2.4 温度控制离子阱 |
2.5 飞行时间质量分析器,质量门及离子减速控制系统 |
2.6 磁瓶式光电子飞行装置 |
2.7 时序控制系统 |
2.8 脱附激光器简介 |
2.9 光电子成像装置简介 |
参考文献 |
第3章 “碳酸—卤素”团簇阴离子的光电子能谱研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验与理论方法 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 理论方法 |
3.3 实验结果 |
3.4 理论结果及讨论 |
3.4.1 碳酸—卤素复合物阴离子的结构优化 |
3.4.2 成键情况与最高占据分子轨道分析 |
3.4.3 光谱分析与理论拟合 |
3.4.4 碳酸—卤素复合物阴离子稳定性的讨论 |
3.5 总结与展望 |
参考文献 |
第4章 “碘离子标记”技术研究甘氨酸变温光电子能谱 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验及理论方法 |
4.3 实验结果和讨论 |
4.4 “碘标记”光电子谱小结和展望 |
4.5 “碘离子标记”技术研究甘氨酸衍生物和精氨酸 |
4.5.1 研究背景 |
4.5.2 实验结果与讨论 |
4.5.3 理论结果和讨论 |
4.6 “溴离子标记”和“氯离子标记”的摸索 |
参考文献 |
第5章 电喷雾源的红外光解离装置的搭建及初步结果 |
5.1 仪器研制背景及相关理论 |
5.2 真空系统 |
5.3 电喷雾离子源及离子导引系统 |
5.4 四极杆选质系统 |
5.5 离子阱与飞行时间质谱 |
5.5.1 飞行时间质谱 |
5.5.2 电场模式简介及离子阱存储测试 |
5.7 红外解离光源及光路 |
5.8 时序控制 |
5.9 仪器性能测试 |
5.10 仪器部分小结与展望 |
参考文献 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 实验展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(6)高功率脉冲磁控溅射沉积Al-N共掺ZnO薄膜的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 ZnO的基本性质 |
1.2 ZnO薄膜中的缺陷类型 |
1.3 p-ZnO掺杂 |
1.3.1 单掺杂 |
1.3.2 共掺杂 |
1.3.2.1 受主-施主共掺杂 |
1.3.2.2 双受主共掺杂 |
1.3.2.3 受主-氢共掺杂 |
1.3.2.4 受主等价共掺杂 |
1.4 ZnO的应用 |
1.4.1 气体传感器 |
1.4.2 太阳能电池 |
1.4.3 紫外探测器 |
1.4.4 发光二极管(LED) |
1.4.5 薄膜晶体管(FTFs) |
1.5 ZnO的制备方法 |
1.5.1 化学气相沉积 |
1.5.2 喷雾热解技术 |
1.5.3 水热法 |
1.5.4 分子束外延 |
1.5.5 原子层沉积 |
1.5.6 溶胶-凝胶法 |
1.5.7 磁控溅射 |
1.6 高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术 |
1.7 本文立题依据及研究内容 |
1.7.1 立题依据 |
1.7.2 研究内容 |
2 ZnO薄膜的制备方法、条件和性能检测技术 |
2.1 ZnO薄膜的制备方法和条件 |
2.1.1 实验材料及处理 |
2.1.2 实验装置及工艺流程 |
2.2 ZnO薄膜的性能检测技术 |
2.2.1 X射线衍射(XRD)技术 |
2.2.2 拉曼光谱(Raman) |
2.2.3 原子力显微镜(AFM) |
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) |
2.2.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
2.2.6 霍尔效应测量(Hall Effect) |
2.2.7 塞贝克效应(Seeback effect) |
2.2.8 表面轮廓仪 |
3 等离子参数测量及其特性 |
3.1 等离子体参数测量方法和设备 |
3.2 粒子浓度和种类 |
3.3 N~+/N_2~+ |
4 p-ZnO薄膜的工艺参数影响及性能测试 |
4.1 氮气流量 |
4.2 温度 |
4.3 工作气压 |
4.4 脉冲宽度 |
5 结论与展望 |
5.1 本文主要研究成果与结论 |
5.2 创新点 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
作者攻读学位期间取得的研究成果 |
一、 发表论文 |
二、 参加项目/会议 |
三、 获奖情况 |
(7)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
绪论 |
一、文献综述 |
二、论文选题和研究内容 |
三、研究的创新与不足 |
第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
2.2.1 学士学位结构 |
2.2.2 硕士学位结构 |
2.2.3 博士学位结构 |
2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
3.4 小结 |
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
4.4 小结 |
第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
5.3 光学院士的发展趋势分析 |
5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
5.4 小结 |
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
6.4 小结 |
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
7.4 小结 |
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
11.4 结语与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(8)反应磁控溅射沉积金属氧化物的不稳定性及反常生长行为(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 磁控溅射的原理及其应用 |
1.1.1 磁控溅射的原理 |
1.1.2 透明导电薄膜 |
1.1.3 电致变色薄膜 |
1.1.4 纳米结构薄膜 |
1.2 反应磁控溅射在实际应用中存在的问题 |
1.2.1 反应磁控溅射的滞后效应及其不稳定性 |
1.2.2 反应磁控溅射氧化物过程中原子氧对金属表面的影响 |
1.2.3 膜基界面反应及薄膜的反常生长行为 |
1.3 本论文研究工作的基本思路 |
2 实验装置及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 磁控溅射设备及等离子体光谱采集系统 |
2.3 等离子体光谱分析的光学模型 |
2.3.1 等离子体电子激发温度 |
2.3.2 氧原子密度 |
2.4 用于薄膜氧化和基片处理的管式等离子体源 |
3 反应磁控溅射沉积氧化物中的原子氧及其对薄膜生长的影响 |
3.1 引言 |
3.2 反应磁控溅射等离子体的稳定性 |
3.2.1 溅射靶区域等离子体温度随时间的演化 |
3.2.2 基片温度随时间的演变 |
3.3 反应磁控溅射的沉积条件对等离子体的影响 |
3.3.1 等离子体参数稳定性的检测 |
3.3.2 基片温度对等离子体参数的影响 |
3.3.3 靶基间距对等离子体参数的影响 |
3.3.4 工作气压对等离子体参数的影响 |
3.3.5 氧分压对等离子体参数的影响 |
3.4 反应溅射沉积ZnAlO时的反常现象 |
3.4.1 实验条件对氧原子密度周期性变化的影响 |
3.4.2 氧原子密度周期性变化的形成机制 |
3.5 本章小结 |
4 金属银膜上沉积氧化物的反常生长行为 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 银膜的制备及表征 |
4.2.2 反应磁控溅射沉积氧化物对银膜的氧化 |
4.3 反应溅射沉积氧化物对银膜的氧化及多孔氧化银纳米棒的形成 |
4.3.1 银膜氧化的结构和形貌演化 |
4.3.2 NiO沉积速率对银膜氧化的影响 |
4.3.3 基片温度及靶基间距对银膜氧化的影响 |
4.3.4 沉积其它氧化物对银膜氧化的影响 |
4.3.5 银膜氧化行为的调控 |
4.4 多孔AgO纳米棒的形成机制 |
4.4.1 银膜氧化的成分演化特征 |
4.4.2 银膜氧化过程中的扩散系数 |
4.4.3 与等离子体氧化的对比 |
4.4.4 银膜氧化的表面状态 |
4.4.5 Kirkendall效应及阴影效应的作用 |
4.5 本章小结 |
5 金属银膜氧化的应用基础研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 h-Ag_2O和a-TiO_2/h-Ag_2O光催化薄膜的制备 |
5.2.2 制备多孔c-AgO光催化薄膜和电池阴极 |
5.2.3 光催化薄膜的光学性质和光催化活性 |
5.2.4 组装Zn-AgO全固体薄膜电池及其电化学性质测量 |
5.3 a-TiO_2/h-Ag_2O异质结构薄膜的光催化活性 |
5.3.1 h-Ag_2O薄膜的光学性质 |
5.3.2 a-TiO_2/h-Ag_2O异质结薄膜对亚甲基蓝的光催化降解 |
5.3.3 a-TiO_2/h-Ag_2O异质结的光催化降解机制 |
5.4 多孔c-AgO纳米棒薄膜的光催化活性 |
5.4.1 多孔AgO纳米棒薄膜的光学性质 |
5.4.2 多孔AgO纳米棒薄膜的光催化活性 |
5.4.3 多孔AgO纳米棒薄膜的光催化降解机制 |
5.5 基于多孔c-AgO纳米棒薄膜的Zn-AgO全固体薄膜电池 |
5.5.1 固体电解质的性质及多孔AgO纳米棒薄膜的形貌 |
5.5.2 评价Zn-AgO全固态薄膜电池的性能 |
5.6 本章小结 |
6 反应磁控溅射外延生长NiO中的反常行为 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.3 NiO在MgO单晶基片上的外延生长行为 |
6.3.1 基片温度对NiO (001)外延薄膜形貌的影响 |
6.3.2 纳米编织状NiO薄膜的形貌演化 |
6.3.3 基片处理对外延NiO薄膜形貌的影响 |
6.4 NiO在蓝宝石单晶基片上的外延生长 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)掺杂贵金属氧化物团簇对甲烷的活化氧化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 团簇科学简介 |
1.2 团簇的实验方法 |
1.2.1 团簇的制备 |
1.2.2 团簇的探测与表征 |
1.2.3 团簇反应的实验研究方法 |
1.2.4 本论文所涉及的实验装置 |
1.3 团簇的理论研究方法 |
1.3.1 密度泛函理论 |
1.3.2 单分子反应速率 |
1.4 论文的选题背景 |
第2章 金硅异核氧化物团簇对甲烷的活化转化 |
2.1 前言 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 实验方法 |
2.2.2 理论方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 实验结果 |
2.3.2 理论结果 |
2.3.3 讨论 |
2.4 本章小结 |
第3章 总结与展望 |
3.1 总结 |
3.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)富勒烯在电弧中的起源与结构演进(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 富勒烯的合成方法 |
1.2.1 激光蒸发法 |
1.2.2 电弧放电法 |
1.2.3 火焰燃烧法 |
1.2.4 高频炉石墨蒸发法 |
1.2.5 太阳能石墨蒸发法 |
1.2.6 多环芳烃裂解法 |
1.2.7 液相电弧法 |
1.2.8 辉光放电法 |
1.2.9 微波等离子体法 |
1.2.10 激光溅射法 |
1.2.11 真空闪速裂解法 |
1.2.12 高温卤化法 |
1.2.13 特殊内嵌富勒烯合成法 |
1.3 富勒烯的提取、分离以及表征方法 |
1.3.1 富勒烯的提取方法 |
1.3.2 富勒烯的分离方法 |
1.3.2.1 升华法 |
1.3.2.2 重结晶法 |
1.3.2.3 化学法 |
1.3.2.4 氧化还原法 |
1.3.2.5 色谱法 |
1.3.3 富勒烯的表征方法 |
1.3.3.1 质谱 |
1.3.3.2 光谱 |
1.3.3.3 核磁共振波谱法 |
1.3.3.4 X射线单晶衍射法 |
1.4 富勒烯的结构 |
1.4.1 欧拉几何公式 |
1.4.2 独立五元环规则和相邻五元环惩罚规则 |
1.4.3 Fowler-Manolopous富勒烯螺旋编号 |
1.4.4 Stone-Wales转变 |
1.4.5 Non-IPR富勒烯 |
1.4.5.1 通过内嵌的方法稳定non-IPR富勒烯 |
1.4.5.2 通过外接的方法稳定non-IPR富勒烯 |
1.4.6 非经典富勒烯 |
1.4.6.1 含七元环的非经典富勒烯 |
1.4.6.2 含四元环的非经典富勒烯 |
1.4.6.3 含杂原子的非经典富勒烯 |
1.5 富勒烯的形成机理 |
1.5.1 “自下而上”形成机理 |
1.5.1.1 “团队路线”和“五元环道路” |
1.5.1.2 “环融合和重构道路” |
1.5.1.3 “富勒烯道路” |
1.5.1.4 “闭合碳笼生长” |
1.5.2 “自上而下”形成机理 |
1.5.3 “先上后下”形成机理 |
1.6 富勒烯的结构演进 |
1.6.1 C_1-C_5:富勒烯起源 |
1.6.2 C_5-C_(20):弯曲的形成 |
1.6.3 C_(20)-C_(50):神秘的“百慕大三角” |
1.6.4 C_(50)-C_(70):含相邻五元环的富勒烯 |
1.6.5 C_(70)-C_(90):大富勒烯 |
1.6.6 C_(90)-C_n:巨富勒烯到碳纳米管 |
1.7 本论文的选题依据和主要内容 |
参考文献 |
第二章 最小的碳团簇C_1-C_5:富勒烯的起源 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法和条件 |
2.2.3.1 电弧装置及其使用方法 |
2.2.3.1.1 电弧装置 |
2.2.3.1.2 电弧使用方法 |
2.2.3.2 碳灰的提取 |
2.2.3.3 HPLC-MS产物分析 |
2.2.3.4 HPLC产物分离 |
2.2.3.5 APCI-MS产物分析 |
2.2.3.6 UV-Vis-NIR光谱 |
2.2.3.7 核磁共振氢谱 |
2.2.3.8 X射线单晶衍射与晶体解析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 氢气通入方式对富勒烯产物的影响 |
2.3.2 富勒烯衍生物C_1-C_6的高效液相分离 |
2.3.2.1 C_(60)(CH_2)的高效液相分离 |
2.3.2.2 C_(60)(C_2H_4)的高效液相分离 |
2.3.2.3 C_(60)(C_3H_4)的高效液相分离 |
2.3.2.4 C_(60)(C_4H_6)的高效液相分离 |
2.3.2.5 C_(60)(Cp)的高效液相分离 |
2.3.2.6 C_(60)(Cp)(CH_3)的高效液相分离 |
2.3.3 富勒烯衍生物C_1-C_6的质谱 |
2.3.4 富勒烯衍生物C_1-C_6的紫外可见光谱 |
2.3.5 富勒烯衍生物C_1-C_5的X射线单晶衍射 |
2.3.5.1 C_(60)(CH_2)的X射线单晶衍射 |
2.3.5.2 C_(60)(C_2H_4)的X射线单晶衍射 |
2.3.5.3 C_(60)(C_3H_4)的X射线单晶衍射 |
2.3.5.4 C_(60)(C_4H_6)的X射线单晶衍射 |
2.3.5.5 C_(60)(Cp)的X射线单晶衍射 |
2.3.6 C_(60)(Cp)(CH_3)的核磁氢谱 |
2.4 结果讨论 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 内嵌富勒烯Sc_2C_n(n=72-90)的合成、分离及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 富勒烯的合成 |
3.2.4 碳灰的提取 |
3.2.5 已知结构的分离与表征 |
3.2.5.1 Sc_2C_2@C_s(10528)-C_(72)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.2 Sc_2C_2@C_(2v)(5)-C_(80)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.3 Sc_2C_2@C_(2v)(9)-C_(82)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.4 Sc_2C_2@C_(3v)(8)-C_(82)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.5 Sc_2C_2@C_s(6)-C_(82)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.6 Sc_2C_2@D_(2d)(23)-C_(84)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.7 Sc_2C_2@C_(2v)(9)-C_(86)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.8 Sc_2C_2@C_s(hept)-C_(88)的高效液相色谱分离 |
3.2.5.9 已知结构的质谱表征 |
3.2.5.10 已知结构的光谱表征 |
3.2.6 未知结构的分离与表征 |
3.2.6.1 Sc_2C_(72)(Ⅰ)的分离与表征 |
3.2.6.1.1 Sc_2C_(72)(Ⅰ)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.1.2 Sc_2C_(72)(Ⅰ)的质谱 |
3.2.6.1.3 Sc_2C_(72)(Ⅰ)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.2 Sc_2C_(72)(Ⅱ)的分离与表征 |
3.2.6.2.1 Sc_2C_(72)(Ⅱ)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.2.2 Sc_2C_(72)(Ⅱ)的质谱 |
3.2.6.2.3 Sc_2C_(72)(Ⅱ)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.3 Sc_2C_(73)的分离与表征 |
3.2.6.3.1 Sc_2C_(73)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.3.2 Sc_2C_(73)的质谱 |
3.2.6.3.3 Sc_2C_(73)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.4 Sc_2C_(74)(Ⅱ)的分离与表征 |
3.2.6.4.1 Sc_2C_(74)(Ⅱ)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.4.2 Sc_2C_(74)(Ⅱ)的质谱 |
3.2.6.4.3 Sc_2C_(74)(Ⅱ)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.5 Sc_2C_(90)(Ⅰ)的分离与表征 |
3.2.6.5.1 Sc_2C_(90)(Ⅰ)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.5.2 Sc_2C_(90)(Ⅰ)的质谱 |
3.2.6.5.3 Sc_2C_(90)(Ⅰ)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.6 Sc_2C_2@C_2(13333)-C_(74)的分离与表征 |
3.2.6.6.1 Sc_2C_2@C_2(13333)-C_(74)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.6.2 Sc_2C_2@C_2(13333)-C_(74)的质谱 |
3.2.6.6.3 Sc_2C_2@C_2(13333)-C_(74)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.6.4 Sc_2C_2@C_2(13333)-C_(74)的X射线单晶衍射 |
3.2.6.7 Sc_2C_2@T_d(2)-C_(76)的分离与表征 |
3.2.6.7.1 Sc_2C_2@T_d(2)-C_(76)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.7.2 Sc_2C_2@T_d(2)-C_(76)的质谱 |
3.2.6.7.3 Sc_2C_2@T_d(2)-C_(76)的UV-vis-NIR光谱 |
3.2.6.7.4 Sc_2C_2@T_d(2)-C_(76)的X射线单晶衍射 |
3.2.6.8 Sc_2C_2@C_1(22595)-C_(78)的分离与表征 |
3.2.6.8.1 Sc_2C_2@C_1(22595)-C_(78)的高效液相色谱分离 |
3.2.6.8.2 Sc_2C_2@C_1(22595)-C_(78)的质谱 |
3.2.6.8.3 Sc_2C_2@C_1(22595)-C_(78)的X射线单晶衍射 |
3.3 结果讨论 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)与Sc_2C_2@C_(2v)(24088)-C_(78):内嵌富勒烯的“局部芳香性” |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 富勒烯的合成 |
4.2.4 碳灰的提取 |
4.2.5 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)的分离与表征 |
4.2.5.1 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)的高效液相色谱分离 |
4.2.5.2 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)的质谱 |
4.2.5.3 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)的UV-vis-NIR光谱 |
4.2.5.4 Sc_2C_2@C_2(23791)-C_(78)的X射线单晶衍射 |
4.2.6 Sc_2C_2@C_(2v)(24088)-C_(78)的分离及表征 |
4.2.6.1 Sc_2C_2@C_(2v)(24088)-C_(78)的高效液相色谱分离 |
4.2.6.2 Sc_2C_2@C_(2v)(24088)-C_(78)的质谱 |
4.2.6.3 Sc_2C_2@C_(2v)(24088)-C_(78)的X射线单晶衍射 |
4.3 结果讨论 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 Sc_2@C_(3v)(8)-C_(82):内嵌富勒烯中的金属-金属键 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 富勒烯的合成 |
5.2.4 碳灰的提取 |
5.2.5 Sc_2@C_(3v)(8)-C_(82)的分离纯化 |
5.2.6 Sc_2@C_(3v)(8)-C_(82)的质谱表征 |
5.2.7 Sc_2@C_(3v)(8)-C_(82)的紫外可见-近红外光谱 |
5.2.8 Sc_2@C_(3v)(8)-C_(82)和Sc_2C_2@C_(3v)(8)-C_(82)的X射线单晶衍射表征 |
5.3 结果讨论 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)与Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84):内嵌富勒烯的结构演进 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 富勒烯的合成 |
6.2.4 碳灰的提取 |
6.2.5 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)的分离与表征 |
6.2.5.1 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)的高效液相色谱分离 |
6.2.5.2 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)的质谱 |
6.2.5.3 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)的UV-vis-NIR光谱 |
6.2.5.4 Sc_2C_2@C_1(39656)-C_(82)的X射线单晶衍射 |
6.2.6 Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84)的分离及表征 |
6.2.6.1 Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84)的高效液相色谱分离 |
6.2.6.2 Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84)的质谱 |
6.2.6.3 Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84)的UV-vis-NIR光谱 |
6.2.6.4 Sc_2C_2@C_1(51383)-C_(84)的X射线单晶衍射 |
6.3 结果讨论 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
附录 |
致谢 |
四、一个产生瞬变物种的脉冲放电/激光溅射分子束装置(论文参考文献)
- [1]团簇离子的光解动力学研究[D]. 华泽丰. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [2]含硅分子的高分辨激光光谱研究[D]. 朱波星. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]气相负离子团簇的光电子能谱研究[D]. 王永天. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [4]VA族二维材料的共价修饰及其光电性质的研究[D]. 张磊. 兰州大学, 2020
- [5]卤代小分子团簇离子结构的实验和理论研究[D]. 张寒辉. 中国科学技术大学, 2021
- [6]高功率脉冲磁控溅射沉积Al-N共掺ZnO薄膜的研究[D]. 李倩. 北京印刷学院, 2020(08)
- [7]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
- [8]反应磁控溅射沉积金属氧化物的不稳定性及反常生长行为[D]. 徐伟. 大连理工大学, 2019(01)
- [9]掺杂贵金属氧化物团簇对甲烷的活化氧化[D]. 陈一鸣. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [10]富勒烯在电弧中的起源与结构演进[D]. 姚阳榕. 厦门大学, 2019(08)